王亞昀
(漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 漢中 723000)
伴隨當(dāng)前我國社會經(jīng)濟發(fā)展的速度不斷上升,城市化建設(shè)的腳步也不斷加快,各行各業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展產(chǎn)生的垃圾日益增加,對環(huán)境的危害較大。其中,污泥是生活污水處理后的剩余物,因為對環(huán)境保護認知程度的不足,我國目前還沒有找到一種非常完善的生活污水處理方法,城市污泥處理比較滯后,如果城市污水處理不當(dāng),會帶來二污染問題?,F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶動了經(jīng)濟的飛速發(fā)展,伴隨的是工業(yè)制造活動產(chǎn)生的大量固廢,導(dǎo)致城市環(huán)境面臨嚴峻的考驗。
除了工業(yè)發(fā)展因素之外,人們的生活活動也會產(chǎn)生大量固廢。隨著城市化的快速推進,城市人口數(shù)量不斷加大,餐廚垃圾也不斷上升,如果不妥善處理,會對城市環(huán)境、居民生活造成非常大的影響。當(dāng)今社會,很多人購物時經(jīng)常使用塑料袋,用大量的包裝紙來包裝禮品,這些行為習(xí)慣直接導(dǎo)致固廢垃圾的大量產(chǎn)生?;谝陨弦蛩兀藗儽仨殢脑搭^上確保包裝產(chǎn)品的原料的可處理性,同時要分析城市固廢綜合處理方式,找尋出科學(xué)的處理方案,保護城市環(huán)境。
當(dāng)前,一些發(fā)達國家已經(jīng)開始對城市生活垃圾和城市污水進行妥善處理,在固廢綜合處理方面,其已經(jīng)走在前列。通常情況下,污水處理廠需要對污水處理后的污泥實施處理,而污泥處理的投資費用往往占污水處理廠總投資的50%~70%。日本人口分布比較稠密,通常使用干化焚燒的方法處理污泥,約占56%;美國采用土地回收利用的占42%,使用焚燒方式的占22%,其余垃圾實施填埋處理。我國采用焚燒方式占38%,填埋方式占17%。我國污泥處理技術(shù)起步較晚,污泥處理廠數(shù)量較少,其處理工藝和配套設(shè)施不是很完善[1]。
以我國某市為例分析,該市共建有五座污水處理廠和一座垃圾焚燒發(fā)電廠,正常使用的垃圾填埋場有兩處。高含水污泥嚴重影響該市垃圾填埋場的正常使用,經(jīng)過污水處理廠處理的污泥,仍然不能滿足衛(wèi)生填埋的具體標準要求。檢測發(fā)現(xiàn),處理后的污泥中含有大量的治病細菌、重金屬、寄生蟲等有害物質(zhì),同時其中含有大量有機物質(zhì),特別是N、P、K等元素含量較高,具有一定的利用價值[2]。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),該市共有餐飲企業(yè)大約3 120家,數(shù)量十分龐大,但該市還沒有建立完善的餐廚垃圾處理和回收體系。如果不能妥善處理這些餐廚垃圾,就會嚴重影響食品安全和生態(tài)環(huán)境。同時,該市的園林垃圾等固體有機廢物沒有得到妥善處理,數(shù)量很多,嚴重影響市容市貌。因此,尋求一種“減量化、穩(wěn)定化、無害化”的綜合垃圾處理方式是該市目前的一大艱巨任務(wù)[3-4]。
在對城市固廢實施綜合性處理的過程中,人們需要重點對資源的投資方面、資源的產(chǎn)出方面、環(huán)境安全以及地區(qū)性方面加以綜合考慮,具體實施時,需要有效兼顧環(huán)境效益、社會效益以及經(jīng)濟效益,不能只顧處理固廢而忽略生態(tài)環(huán)境,影響居民的正常生活。這就要求城市固廢綜合處理采用一種環(huán)境友好型的方式。針對城市污泥、餐廚垃圾等城市固廢處理現(xiàn)狀,我國部分城市已經(jīng)提出城市污泥、餐廚垃圾以及園林垃圾等固廢有機物進行協(xié)同處理的計劃。這幾類垃圾的成分和處理難度相近,其比較適合采用高溫降解、厭氧消化以及土地回收利用三種方式來進行綜合處理。
在傳統(tǒng)的污泥厭氧消化工作流程中,進泥的含固率是影響污水處理廠對污泥進行濃縮的重要因素,不能超過5%。對于含固率超過20%的脫水污泥來講,傳統(tǒng)的厭氧消化工藝已經(jīng)不再適合,人們需要以傳統(tǒng)的厭氧消化工藝為基礎(chǔ),新增加一種高溫?zé)崴到饧夹g(shù)作為厭氧消化的預(yù)處理技術(shù)。高溫?zé)崴饧夹g(shù)不但可以有效降低污泥的黏稠度,改變污泥性能,使得在高含固率的狀態(tài)下厭氧消化成為一種可能,同時有效提升了污泥在處理過程中的可生化性,大大降低了污泥在厭氧消化處理過程中的停滯時間,進而提升了單位時間內(nèi)的整體產(chǎn)氣量。
餐廚垃圾和污泥協(xié)同厭氧消化處理技術(shù)具有一定的互補優(yōu)勢,餐廚垃圾的鹽分較高,而污泥中的重金屬較高,二者協(xié)同厭氧消化不僅可以稀釋鹽分而且可以稀釋金屬的濃度,可以大大降低固廢中的有害性物質(zhì)對厭氧微生物的抑制性。餐廚垃圾和污泥當(dāng)中含有的營養(yǎng)成分可以相互補充,使厭氧消化中的底物含量保持在標準的范圍之內(nèi)。
在對餐廚垃圾和污泥厭氧消化方法的研究過程中,人們發(fā)現(xiàn),甲烷產(chǎn)量和協(xié)同消化底物的具體比例有著一定的關(guān)聯(lián)性,在發(fā)酵底物以餐廚垃圾為主時,甲烷的含量在實施消化之前的10 h呈逐漸上升,在消化的第15個小時后開始慢慢下降。其中,甲烷的體積含量分別達到43.5%、55.0%以及58.3%。但是,以污泥作為主要消化產(chǎn)物時,甲烷的產(chǎn)量在前5 h快速上升,在達到50%后增長速度開始下降,最后停止在70%左右。其中,最高的甲烷體積含量遠遠高于以餐廚垃圾為主的產(chǎn)氣率。從上述數(shù)據(jù)分析可以得出,甲烷的含量伴隨污泥的比例上升而增加。研究發(fā)現(xiàn),餐廚垃圾和污泥的殘渣比例從高到低,在進行厭氧消化的過程中,沼氣中的產(chǎn)氣量不斷上升,當(dāng)餐廚垃圾和污泥的混合比例為1:1時,檢測沼氣中的產(chǎn)氣率是最高的,相比污泥和餐廚垃圾單獨進行厭氧消化提升了1~3倍。此外,人們可以將城市固廢進行綜合處理,轉(zhuǎn)變成有機肥料并將其應(yīng)用在城市園林中,這樣不但實現(xiàn)了對垃圾的妥善處理,而且有助于城市綠化,可謂兩全其美,保障了我國的可持續(xù)發(fā)展,有效地兼顧了環(huán)境效益、社會效益以及經(jīng)濟效益[5]。
本文分析了基于目標層次法的城市固廢綜合處理,從中可以看出,人們可以采用厭氧消化技術(shù)處理城市污泥、餐廚垃圾,這符合當(dāng)前我國提倡的生態(tài)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的理念,有助于經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。但是,要想徹底解決城市固廢問題,必須從市場機制、技術(shù)政策和管理體制方面著手,不斷加強對城市廢水的處理和監(jiān)控,為城市固廢的有效處理打下良好的基礎(chǔ)。只有保證每個處理環(huán)節(jié)的可行性,人們才能有效對城市固廢進行綜合處理,使處理后的產(chǎn)物都能達標,實現(xiàn)社會與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。